JP6459098B2 - ロボット真空掃除機 - Google Patents

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Description

本発明は、ロボット真空掃除機に関するものである。
ロボット真空掃除機は、清掃される表面に沿ったロボット真空掃除機の移動を制御するように構成される制御システムを備える駆動装置が設けられる自走式ユニットから形成される。制御システムは、ロボット真空掃除機の移動の制御を支援する入力を提供する1つまたは複数のセンサを備えてもよい。ロボット真空掃除機の真空発生ユニットは、清掃される表面に面するノズル入口の開口と流体連通して配置される。開口に吸引されたまたは別様に動かされたごみ屑は、ロボット真空掃除機のごみ屑容器に向けられる。ある程度ごみ屑で満たされると、ごみ屑容器は空にされる、または取り替えられる。
ロボット真空掃除機は清掃される表面のあちこちを自由に移動するため、電気コードによって移動が制限される。したがって、ロボット真空掃除機はバッテリ式であり、ロボット真空掃除機の清掃能力は、搭載バッテリの能力を意識して設計されなければならない。そのため、駆動装置、真空発生ユニットの能力、さまざまな回転ブラシの使用などが、電力の消費、したがってロボット真空掃除機の設計に影響を与える。
いくつかのロボット真空掃除機には、ロボット真空掃除機のハウジングを越えて延在する回転可能なサイドブラシが設けられる。回転可能なサイドブラシは、ハウジングおよびノズル入口のそばの領域からノズル入口まで、または、少なくとも真空発生ユニットによってノズル入口のまわりで発生する吸引の届く範囲内のごみ屑を払うために配置される。
そのような回転可能なサイドブラシは、ロボット真空掃除機の移動を妨げるべきではない。したがって、回転可能なサイドブラシを備えるロボット真空掃除機において、設計時の検討には、ロボット真空掃除機の移動を妨げないために回転可能なサイドブラシの位置を選択することと、ロボット真空掃除機のハウジングの下で回転可能なサイドブラシをある程度自由に回転させる、清掃される表面との隙間を選択することとが含まれる。そのため、回転可能なサイドブラシの位置および清掃される表面への隙間は、清掃の効率の観点から最適でなくてもよい。さらに、回転可能なサイドブラシの使用が、ロボット真空掃除機の清掃能力またはロボット真空掃除機のバッテリ能力に影響を与える他の設計手段に影響してもよい。
回転可能なサイドブラシを備え、上記問題のうちの少なくとも1つを改善するロボット真空掃除機を提供することが本発明の目的である。
本発明のある態様によると、目的は、ハウジングと、清掃される表面に沿って真空掃除機を駆動するように構成される駆動装置と、真空発生ユニットと、ごみ屑容器と、清掃される表面に面するノズル入口と、回転軸を有する回転可能なサイドブラシとを備えるロボット真空掃除機によって達成される。回転可能なサイドブラシは、回転軸から略外向きの方向に延在し、清掃される表面と略平行に延在するブラシ毛を備える。ノズル入口は、開口を形成するフレーム構造を備える。開口は、ごみ屑容器と流体連通して配置される。ブラシ毛は、ハウジングの側方部分に、かつノズル入口の側部上に延在する。フレーム構造は、清掃される表面と略平行に延在するベース部分を備える。ベース部分は第1の高さで延在する。ノズル入口の側部のフレーム構造は、第2の高さで清掃される表面と略平行に延在し、第1の高さが第2の高さより清掃される表面の近くに配置される。
フレーム構造のベース部分が第1の高さで延在し、ノズル入口の側部のフレーム構造が第2の高さで延在し、第1の高さが第2の高さより清掃される表面の近くに配置されるため、フレーム構造と清掃される表面との間のより大きい距離は、第1の高さで延在するベース部分ではなく側部に設けられる。したがって、空間がノズル入口で回転可能なサイドブラシの少なくとも一部に提供され、ロボット真空掃除機の移動は、回転可能なサイドブラシによる影響を受けない、または少なくともより少ない程度で影響を受ける。結果として、上記目的が達成される。さらに、第2の高さに配置されている側部により、回転可能なサイドブラシは、側部で、砂や小石などのより大きなごみ屑を開口に容易に動かすことができる。
ロボット真空掃除機の使用時、第1の高さが第2の高さより被掃除面の近くに配置されることが理解される。ロボット真空掃除機は自走式ユニットでもよい。駆動装置は、1つまたは複数のホイールを備えてもよく、そのうちの少なくとも1つのホイールが、電気駆動モータによって直接または間接的に駆動される。駆動装置は、電気駆動モータを制御するように構成される制御システムをさらに備え、ロボット真空掃除機を清掃される表面のあちこちに移動させてもよい。制御システムは、ロボット真空掃除機の移動の制御を支援する入力を提供する1つまたは複数のセンサを備えてもよい。少なくとも1つのセンサは、赤外線センサ、レーザセンサ、超音波センサ、または接触覚センサなどの1つまたは複数の異なる種類でもよい。真空発生ユニットは、電動ファンモータによって駆動されるファンを備えてもよい。開口は、ごみ屑ダクトシステムを介して、ごみ屑容器と流体連通して配置されてもよい。真空発生ユニットは、ごみ屑ダクトシステムを介して、開口と、そして任意選択的にごみ屑容器とも流体連通して配置されてもよく、すなわち、真空発生ユニットはいくつかの実施形態において、ごみ屑ダクトシステムを介してノズル入口の開口からごみ屑容器までの吸引を作成してもよい。ロボット真空掃除機の使用時、フレーム構造の前縁部分は、ほとんどの清掃状況において、後縁部分より前を進む。回転可能なサイドブラシに加えて、ロボット真空掃除機は、ノズル入口の開口の方へ、または開口内へのごみ屑の前進を支援する1つまたは複数のさらなる回転可能なブラシを備えてもよい。回転可能なサイドブラシおよびそのようなさらなる回転可能なブラシは、1つまたは複数の電気ブラシモータによって駆動されてもよい。駆動モータの制御に加えて、制御システムは、ファンモータおよび/あるいは1つまたは複数のブラシモータも制御してもよい。ロボット真空掃除機は、制御システムおよびさまざまな電気モータを含む駆動装置に電力を供給するように構成される1つまたは複数の充電式バッテリを備えてもよい。
実施形態によると、側部は、ノズル入口の側端部からノズル入口の中心の方へ延在してもよい。したがって、側部はノズル入口の外側端部を形成してもよい。
実施形態によると、第1の高さが清掃される表面から2mmより小さい距離で延在してもよい。このようにして、真空発生ユニットは、フレーム構造のベース部分のまわりの領域で実質的な吸引力を生み出してもよく、ベース部分は第1の高さに配置され、開口の一部に沿って延在する弾性的な隆起部などの突出要素が、開口に流れ込む空気の量を減少させるために必要とされないことがある。第2の高さで延在する側部のために、したがって、開口で回転可能なサイドブラシに空間を提供することにより、第1の高さおよびベース部分は、清掃される表面から2mm未満の規定された距離で延在してもよい。第1の高さと清掃される表面との間の距離は、ロボット真空掃除機が硬材フローリングなどの堅い表面上にあるときに計測される。
実施形態によると、ベース部分は、清掃される表面の最も近くで延在するノズル入口の部分でもよい。このようにして、ノズル入口は、ベース部分のまわりの領域で十分な吸引を生み出すための開口の一部に沿って延在する弾性的な隆起部などの任意の突出要素を必要としないことがある。
実施形態によると、フレーム構造は前縁部分を備えてもよく、前縁部分の少なくとも一部は、第2の高さと第1の高さとの間に平滑な遷移を提供してもよい。このようにして、たとえば、ロボット真空掃除機が裸の床面からカーペット上または敷居上を通過するときに、前縁部分が清掃される表面の垂直遷移上を摺動してもよい。
実施形態によると、フレーム構造は、前縁部分からフレーム構造の後縁部分まで延在する少なくとも1つのクロスブレースを備えてもよい。このようにして、ケーブルなどの細長い物体が、開口で引っかかることを防止することができる。
実施形態によると、少なくとも1つのクロスブレースは、ベース部分の一部を形成することができ、第1の高さで延在し得る。このようにして、クロスブレースは、開口において、後縁がカーペットの縁などの清掃される表面の垂直遷移に接することを防止することができる。これはそれ以外に、ロボット真空掃除機が強引に進み続けることを防止する可能性がある。
実施形態によると、ロボット真空掃除機は、ハウジングの内側に配置されて、側部を含むノズル入口に沿って延在する回転可能な細長いブラシロールを備えてもよい。細長いブラシロールは、半径方向延在部材を備えてもよく、半径方向延在部材の第1の半径方向延在部材は、ハウジングの内側から少なくとも第1の高さまで延在してもよい。このようにして、細長いブラシロールは、回転可能なサイドブラシが、特に、砂や小石などのより大きなごみ屑を開口に動かすことを支援してもよい。
実施形態によると、回転可能なサイドブラシのブラシ毛は、少なくとも部分的に第2の高さで、または、少なくとも部分的に第2の高さと第1の高さとの間で、延在してもよい。このようにして、サイドブラシのブラシ毛は、第2の高さ全体で第1の高さに延在するため、細長いブラシロールの第1の半径方向延在部材によってきれいにすることができる。より詳細には、細長いブラシロールが回転するとき、第1の半径方向延在部材が回転可能なサイドブラシのブラシ毛をかすめてもよく、回転可能なサイドブラシも回転するため、回転可能なサイドブラシのすべてのブラシ毛は、第1の半径方向延在部材によってきれいにされてもよい。
実施形態によると、第1の半径方向延在部材は弾性唇部を備える。このようにして、回転可能なサイドブラシのブラシ毛より堅固な部材が設けられてもよい。これは、回転可能なサイドブラシのブラシ毛の清掃を容易にすることがある。
実施形態によると、第1のブラシモータは回転可能なサイドブラシを駆動してもよく、第2のブラシモータは回転可能な細長いブラシロールを駆動してもよい。回転可能なサイドブラシの回転は、回転可能な細長いブラシロールの回転で個別に制御可能でもよい。このようにして、細長いブラシロールおよび回転可能なサイドブラシのそれぞれを、ロボット真空掃除機の特定の清掃状況に最も適した速度および/または方向で回転させてもよい。清掃状況は、たとえば、清掃される表面の種類、ロボット真空掃除機の走行方向、および/または、部屋の壁などの鉛直面との近さに影響されてもよい。
実施形態によると、回転可能なサイドブラシは2つの方向に回転可能でもよい。このようにして、回転可能なサイドブラシは、ロボット真空掃除機の走行の特定の方向に最も適した方向に回転させてもよい。さらに、回転可能なサイドブラシの回転方向は、細長いブラシロールの回転方向に適するように変化してもよい。さらに、回転可能なサイドブラシの回転方向は、細長いブラシロールによってブラシ毛の清掃を改善するように変化してもよい。
実施形態によると、回転可能なサイドブラシのブラシ毛は、ノズル入口の側部を越えて延在してもよい。側部を越えて回転可能なサイドブラシのブラシ毛が側部におけるより大きな直径で延在するため、ブラシ毛は、側部におけるより大きな直径でより低密度で配置される。したがって、ブラシ毛がより高密度に配置される側部において第2の高さでフレーム構造が延在することが、上述のように、回転可能なサイドブラシが側部を越えて延在するブラシ毛を備えることとともに、本発明の利点を提供するのに十分であり得ることは、本発明者によって認識されている。
実施形態によると、真空発生ユニットは、開口と流体連通して配置されてもよい。このような実施形態において、第1の高さに配置されているベース部分により、真空発生ユニットによってノズル入口のまわりで効率的な吸引が生み出されてもよく、一方、回転可能なサイドブラシは、第2の高さに配置されて、フレーム構造全体が第1の高さに配置される場合に比較して妨害の程度が低い側部で回転してもよい。
その特定の特徴および利点を含む本発明のさまざまな態様は、以下の詳細な記述および添付図面において論じられる例示的な実施形態から、容易に理解されるであろう。
実施形態によるロボット真空掃除機の上面図を示す。 実施形態によるロボット真空掃除機の斜視底面図を示す。 図2に示されるロボット真空掃除機の部分拡大を示す。 図2に示されるロボット真空掃除機の部分拡大を示す。 ロボット真空掃除機のノズル入口を示す。
ここで、本発明の態様がより完全に記載される。同じ符号は全体を通して同じ要素を指す。よく知られている機能または構成は、簡潔さおよび/または明瞭さのために、必ずしも詳細に記載されるわけではない。
図1および2は、実施形態によるロボット真空掃除機2の上面図および斜視底面図を示す。ロボット真空掃除機2は、ハウジング4と、清掃される表面に沿って真空掃除機2を駆動するように構成される駆動装置6と、真空発生ユニット8(概略的に示される)と、清掃される表面に面するノズル入口12と、回転軸16を有する回転可能なサイドブラシ14とを備える。
駆動装置6は、ロボット真空掃除機が自走式ユニットであることを保証する。駆動装置6は、(概略的に示された)電気駆動モータ20によって駆動される2つのホイール18を備える。駆動装置6は、駆動されない支持ホイール22を備える。駆動装置6はまた、電気駆動モータ20を制御するように構成される(概略的に示された)制御システム24を備える。制御システム24は、ロボット真空掃除機2の移動の制御を支援するセンサ26を備える。
ごみ屑容器10はハウジング4に配置される。ごみ屑容器10の一方の側部32は、ロボット真空掃除機2の外面部分を形成する。したがって、ごみ屑容器10は、その排出のために、ユーザによって容易にアクセス可能かつ着脱可能である。ノズル入口12は細長く、2つの駆動されるホイール18の回転軸と平行に延在する。したがって、ノズル入口は、広い清掃範囲のために、ロボット真空掃除機2の進行方向を横切って延在する。ノズル入口12は、開口30を形成するフレーム構造28を備える。開口30はごみ屑容器10と流体連通して配置され、真空発生ユニット8は開口30と流体連通して配置される。したがって、真空発生ユニット8は、開口30で吸引力を発生させ、開口30のあたりの領域から、ごみ屑ダクトシステムを介してごみ屑容器10までごみ屑を搬送する。
図3aは、図2の囲まれた領域IIIの拡大を示す。回転可能なサイドブラシ14は、回転軸16から略外向きに延在し、清掃される表面と略平行に延在するブラシ毛34を備える。ブラシ毛34は、ハウジング4の側方部分35まで、そしてそれを越えて延在し、かつ、ノズル入口12の側部36上に延在する。ブラシ毛34は図3aに概略的に示されている。実際には、ブラシ毛34は示されるよりもかなり細くてもよく、回転可能なサイドブラシ14は示されるよりもかなり多くのブラシ毛34が設けられてもよい。示される実施形態において、回転可能なサイドブラシ14のブラシ毛34は、ノズル入口12の側部36を越えて延在する。代替の実施形態において、ブラシ毛34は、ノズル入口12の側部36の上にのみ延在してもよい。このような実施形態において、回転可能なサイドブラシ14の位置および/またはハウジング4の側方部分35は、ブラシ毛34が少なくとも側方部分35まで、または側方部分35を越えて延在するように構成されてもよい。図3aに示されるように、ブラシ毛34は略半径方向に延在してもよい。あるいは、ブラシ毛34のいくつかまたはすべてが、半径方向にある角度をなして延在してもよい。ロボット真空掃除機2は、ハウジング4の内側に配置されて、ノズル入口12の側部36を含むノズル入口12に沿って延在する回転可能な細長いブラシロール38を備える(図2も参照)。
(概略的に示される)第1のブラシモータ40は、回転可能なサイドブラシ14を駆動し、第2のブラシモータ42は、回転可能な細長いブラシロール38を駆動する。回転可能なサイドブラシ14の回転は、回転可能な細長いブラシロール38の回転を個別に制御可能である。制御システム24は、第1および第2のブラシモータ40、42を駆動するように構成されてもよい。2つの別々のブラシモータ40、42を設けることにより、回転可能なサイドブラシ14および細長いブラシロール38の回転は、個別に制御可能である。回転可能なサイドブラシ14は、第1のブラシモータ40によって2つの方向に回転可能である。
図3bは、図3aと同じ図2の領域IIIを示すが、明瞭さのために回転可能なサイドブラシが取り外されている。図4は、図2に示されるロボット真空掃除機2のノズル入口12をより詳細に示す。これらの実施形態において、ノズル入口12は、ロボット真空掃除機2のハウジング4に設置されるように構成される着脱可能な蓋43に形成される。代替の実施形態において、ノズル入口12は、ハウジング4に直接、形成されてもよい。
上記のように、ノズル入口12は、開口30を形成するフレーム構造28を備える。フレーム構造28はベース部分44を備え、それは、ロボット真空掃除機2の使用時、清掃される表面と略平行に延在する。ロボット真空掃除機2の使用時、ベース部分44は第1の高さで延在する。フレーム構造28の側部36は、ロボット真空掃除機2の使用時、第2の高さで清掃される表面と略平行に延在する。そのため、ロボット真空掃除機2の使用時、第1の高さが第2の高さより清掃される表面の近くに配置される。側部36は、側端部46から中心の方へ延在する。
ロボット真空掃除機2の使用時、第1の高さ、すなわちベース部分44は、清掃される表面から2mmより少ない距離で延在してもよい。さらに、ベース部分44は、ロボット真空掃除機使用時、清掃される表面に最も近くで延在する。単に一例として言及すると、第1の高さと第2の高さとの間の距離は1〜8mmでもよい。
フレーム構造28は、前縁部分48と後縁部分50とを備える。側部36がベース部分44とは異なる高さで、すなわち第2の高さで延在することが、図3aおよび4で明瞭に視認できる。側端部46は、回転可能なサイドブラシを受けるように配置されるハウジング4の一部の方へ傾斜する。また、図4で明瞭に視認できるように、前縁部分48は、第2の高さで延在する複数の部分を備える。これらの実施形態において、前縁部分48は、第2の高さで延在する、側部36を含む6つの部分を備える。あるいは、前縁部分48は、第2の高さで延在する6とは異なる複数の部分、たとえば2〜5個の部分、または7〜10個の部分を備えてもよい。したがって、ロボット真空掃除機の使用時、より大きなごみ屑が開口30に入る空間が設けられてもよい。前縁部分48の少なくとも一部は、第2の高さと第1の高さとの間に平滑な遷移を提供する。これらの実施形態において、前縁部分は三角形状の部分を備え、それは第2の高さから第1の高さまで、すなわち、第2の高さの前縁部分48から第1の高さのベース部分44まで傾斜する。
フレーム構造28は、前縁部分48から後縁部分50まで延在する少なくとも1つのクロスブレース52を備える。これらの実施形態において、フレーム構造は5つのクロスブレース52を備える。少なくとも1つのクロスブレース52は、ベース部分44の一部を形成し、そのため、第1の高さで延在する。
後縁部分50は、ベース部分44の一部および側部36の一部を形成する。そのため、ベース部分44において、後縁部分50は第1の高さで延在し、側部36において、後縁部分50は第2の高さで延在する。後縁部分50は、ベース部分44の一部、側部の一部、および、ベース部分44と側部36との間の移行部分によってのみ形成されてもよい。
図3aおよび3bを参照すると、細長いブラシロール38は半径方向延在部材54を備え、半径方向延在部材54の第1の半径方向延在部材54'は、ハウジング4の内側から少なくとも第1の高さまで、すなわち、細長いブラシロール38が1回転する間に第1の半径方向延在部材54'が開口30の中央に設置されるときに延在する。半径方向延在部材54は、細長いブラシロール38に沿った1つまたは複数の螺旋経路に沿って延在してもよい。第1の半径方向延在部材54'は弾性唇部を備える。他の半径方向延在部材54はブラシ毛を備えてもよい。あるいは、すべての半径方向延在部材54が弾性唇部またはブラシ毛を備えてもよい。
サイドブラシ14のブラシ毛34は、少なくとも部分的に第2の高さで、または、少なくとも部分的に第2の高さと第1の高さとの間で延在する。したがって、ブラシ毛34は、回転可能なサイドブラシ14および細長いブラシロール38が回転するときに、細長いブラシロール38の第1の半径方向延在部材54'によってきれいにされてもよい。
本発明は、本明細書に示される実施形態に限定されると解釈すべきではない。本明細書に開示される実施形態の異なる特徴は、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を逸脱しない範囲で、本明細書に記載される以外の実施形態を作成するために組み合わされてもよいことを当業者は理解できるであろう。本発明は例示的な実施形態に関して記載されているが、多くの異なる変更、修正などが当業者には明らかになるであろう。たとえば、いくつかの清掃運転の間、細長いブラシロール38および/または回転可能なサイドブラシ14が真空の補助なしにごみ屑をごみ屑容器10に動かすように、真空発生ユニット8がオフにされてもよい。したがって、上記はさまざまな例示的な実施形態の説明であり、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることが理解されるべきである。
本明細書で使用される場合、用語「備える(comprising)」または「備える(comprises)」は開放式(open−ended)であり、1つまたは複数の説明された特徴、要素、ステップ、構成要素、または機能を含むが、1つまたは複数の他の特徴、要素、ステップ、構成要素、機能、またはその群の存在または付加を排除するものではない。

Claims (14)

  1. ハウジングと、清掃される表面に沿って真空掃除機を駆動するように構成される駆動装置と、真空発生ユニットと、ごみ屑容器と、前記清掃される表面に面するノズル入口と、回転軸を有する回転可能なサイドブラシであって、前記回転可能なサイドブラシが、前記回転軸から略外向きの方向に延在し、前記清掃される表面と略平行に延在するブラシ毛を備える、回転可能なサイドブラシとを備え、
    前記ノズル入口が開口を形成するフレーム構造を備え、前記開口がごみ屑容器と流体連通して配置され、
    前記ブラシ毛が、前記ハウジングの側方部分に、かつ前記ノズル入口の側部上に延在し、
    前記フレーム構造が、前記清掃される表面と略平行に延在するベース部分を備え、前記ベース部分が第1の高さで延在し、
    前記ノズル入口の前記側部の前記フレーム構造が、第2の高さで前記清掃される表面と略平行に延在し、
    第1の高さが第2の高さより清掃される表面の近くに配置される、
    ロボット真空掃除機。
  2. 前記側部が、前記ノズル入口の側端部から前記ノズル入口の中心の方へ延在する、請求項1に記載のロボット真空掃除機。
  3. 前記第1の高さが、前記清掃される表面から2mmより小さい距離で延在する、請求項1または2に記載のロボット真空掃除機。
  4. 前記ベース部分が、前記清掃される表面に最も近くで延在する前記ノズル入口の部分である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
  5. 前記フレーム構造が前縁部分を備え、前記前縁部分の少なくとも一部が、前記第2の高さと前記第1の高さとの間に平滑な遷移を提供する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
  6. 前記フレーム構造が、前記前縁部分から前記フレーム構造の後縁部分まで延在する少なくとも1つのクロスブレースを備える、請求項5に記載のロボット真空掃除機。
  7. 前記少なくとも1つのクロスブレースが、前記ベース部分の一部を形成し、前記第1の高さで延在する、請求項6に記載のロボット真空掃除機。
  8. 前記ハウジングの内側に配置されて、前記側部を含む前記ノズル入口に沿って延在し、半径方向延在部材を備える回転可能な細長いブラシロールを備え、前記半径方向延在部材の第1の半径方向延在部材が、前記ハウジングの内側から少なくとも前記第1の高さまで延在する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
  9. 前記回転可能なサイドブラシの前記ブラシ毛が、少なくとも部分的に前記第2の高さで、または少なくとも部分的に前記第2の高さと前記第1の高さとの間で、延在する、請求項8に記載のロボット真空掃除機。
  10. 前記第1の半径方向延在部材が弾性唇部を備える、請求項8または9に記載のロボット真空掃除機。
  11. 第1のブラシモータが前記回転可能なサイドブラシを駆動し、第2のブラシモータが前記回転可能な細長いブラシロールを駆動し、前記回転可能なサイドブラシの回転が、前記回転可能な細長いブラシロールの回転で個別に制御可能である、請求項8〜10のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
  12. 前記回転可能なサイドブラシが2つの方向に回転可能である、請求項1〜11のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
  13. 前記回転可能なサイドブラシの前記ブラシ毛が、前記ノズル入口の前記側部を越えて延在する、請求項1〜12のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
  14. 前記真空発生ユニットが前記開口と流体連通して配置される、請求項1〜13のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
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